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中島物産のファインバブル発生装置の開発

ファインバブルの研究開発(アドバイザー:元有明高専 氷室昭三教授(現在は米子高専 校長))

 ファインバブルとは、機能性のある微細な気泡のことをいいます。 通常の気泡とは異なり、ファインバブルは水中で収縮して最終的には圧壊します。 この圧壊の際に水の物理的性質(pHや表面張力の低下、電気伝導度の上昇など)を変化させます。 国立有明工業高等専門学校の氷室昭三教授により、ファインバブルを発生させた水・海水を使用 することで生物への生理活性作用が向上することが数多く報告されています (農作物の収穫の増加や海洋生物の生存率の向上など)。
水産分野では、稚エビの養殖槽にファインバブルを使用することで、稚エビの生存率の向上が報告 されています。また、海苔網への海苔の胞子定着時にファインバブルを使用することで、胞子の 定着率が約30%向上する研究結果を得ています。
弊社では、2012年の日本混相流学会での学術講演など、研究開発業務や装置の開発を進めて います。当社は、有明高専とファインバブルの研究開発を実施し、特許を共同出願しています。

105μmの気泡は、185秒後においても存在していますが、ファインバブル領域のサイズの気泡は 水中で圧壊しています(気泡が小さいほど、表面張力の作用により気泡内部の圧力上昇は大きくな ります)。圧壊の際に内包されていたエア・ガスは水中へ溶解し、また、圧壊作用により水の表面 張力に変化をもたらすと考えられています。

60μmより小さい気泡においては、経過時間とともに水中で収縮する挙動が顕著になります。

ファインバブル発生器によるバブリング時間と蒸留水の表面張力の低下の関係

オゾンのファインバブル化により、気体(オゾン)-液体の接触面積を増加させ、有機物の分解を促進 させることが可能となります(写真はウーロン茶の脱色試験)。

製品ラインナップ

 製品のラインナップをご紹介します。

上の図がファインバブル発生ノズルと水中ポンプとを組み合わせたイメージ図になります。 ファインバブル発生ノズルに所定の水流を付与することで、ノズル内にエアを自給で吸い込み、 吸い込まれたエアはノズル内で生じるせん断力により、ファインバブル化します。

上記イメージ図は、0.4kwの水中ポンプとファインバブル発生ノズル(MB-183S)の組み合わせになります。 ファインバブル水の吐出量は、約50g/minになります。組み合わせるノズルとポンプの仕様によって、 ファインバブル水の吐出量を10〜100g/minまで変えることが可能です。

上の図がファインバブル発生ノズルと陸上ポンプとを組み合わせたイメージ図になります。

ファインバブル水を25g/min(微細気泡は200ml/min)にて運転した状況です。

発生ノズルのみのご用命も承っております。

ファインバブル発生ノズルの主な仕様です。両ネジ切加工やファインバブル水100g/minタイプ などの特注も承っております。

<MB-183Sノズル>

<MB-135Sノズル(両ネジ加工例)>

<MB-120Sノズル>

        

取組のご紹介

 取組の一例をご紹介します。

上記写真は有明海再生プロジェクト向けに製作した潮流でファインバブルを発生させる ファインバブル発生装置です。

海上にて、船舶で装置に流速を付与してファインバブルの発生状況を確認しています。

上記写真は福岡県三潴郡大木町の堀の水質向上と食用菱の品質向上を目的に 発生装置を設置している写真です。

上記写真は福岡県柳川市大和町の海苔業者様にご採用いただき、受入海水を バブリング処理している写真です。バブリング処理した海水を使用することで 海苔の等級が数等級向上する結果となっています。

くまもと産業ビジネスフェアへロキテクノ社とファインバブルの技術出展をし、 オゾンファインバブルによる有機物分解の公開実験をしました。

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